2. Описание экспериментальной установки.

Лабораторная установка смонтирована на подвижном столике 1(рис 5.2), на крышке которого установлена вертикальная штанга 4 и мост сопротивлений 2.

На штанге смонтировано шесть терморезисторов:1,2,3,4,5,6, расстояние между которыми равно 0,5 м.

Расстояние от резистора 6 до пола равно 0,15 м.

Концы электрических проводов от каждого резистора подпаяны к выключателю 3. Для измерения сопротивлений терморезисторов служит мост, питание к которому напряжением 220 вольт подводится от сети, (на рис. не указан ).

Уравновешивание моста производится при кратковременном нажатии сначала кнопки “ Грубо”, а затем – кнопки “Точно”. По измеренным значениям сопротивления терморезисторов определяются соответствующие значения температуры из формулы:

(5.1)

(5.2), где

значения постоянных коэффициентов каждого терморезистора известны. К лабораторной работе придается план помещения с указанием размеров и двух сечений и, в которых измеряют сопротивления терморезисторов (отмечены на сечениях).

5.3 ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА.

1.Выбрать или получить указание об исследуемом сечении или.

2. Расположить лабораторную установку в положение I,

3. Примерно через 5 минут после помещения установки измерить значение сопротивления каждого резистора, используя переключатель 3. Результаты измерений записать в таблицу по форме 5.

Форма 5.

Номер термо- резис- тора	Положение штанги в сечении
	I			I I			I I I
	Ом, R	0C, t	0C/м,	Ом, R	0C, t	0C/м,	Ом, R	0C, t	0C/м,

4. Переместить установку по линии сечения на середину помещения (положение II) и провести измерения согласно пункту 2.

5. Переместить установку по линии сечения в положение III и произвести действия, указанные в пункте 2.

6. Произведите оценку разброса температуры () в каждой точке поля. С этой целью измерения сопротивлений резисторов производить 2-3 раза в данном положении.

4. ОБРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ.

1.По формуле (5.2) определить значения температуры, соответствующие измеренным значениям сопротивления терморезисторов. Результаты записать в таблицу по форме 5.

2. По измеренным значениям температуры для каждой пары соседних по вертикали точек вычислить модуль вертикальной составляющей градиента температуры . Результаты вычислений записать в таблицу по форме 5.

3. Рассчитать среднее значение градиента температуры в помещении по вертикали.

4. На миллиметровой бумаге в масштабе вычертить вертикальный разрез температурного поля помещения, соответствующий трем положениям штанги, и под каждой исследованной точкой записать значения измеренной температуры.

5. На разрезе помещения путем интерполяции вычислить координаты и нанести на чертеж точки, соответствующие одним и тем же значениям температуры. Через эти точки провести плавные кривые – изотермы, которые следует проводить через каждые 0,5 С.

Примерный вид температурного поля помещения в сечении A’-A показан на рисунке 5.3.

Рис. 5.3. Вид температурного поля помещении

Вертикальный разрез – сечение АА _________

^дата

План помещения:

Вычисление координат точек (x, y), принадлежащих одной и той же изотерме (рис5.4), проводится по формулам:

(5.3)

(5.4)

Рис. 5.4. Вычисление координаты точки

соответствующей заданному значению температуры.

Примечание: процедуру интерполяции, конечно можно, проводить, используя метод палетки.

6. Сделать заключение о комфортности исследованного помещения.

Контрольные вопросы

1. Что такое тепловое поле, и какими параметрами оно характеризуется?

2. Назовите постоянные и временные факторы, определяющие тепловое поле в

помещении.

3. Поясните процесс формирования теплового поля в помещении при воздействии на него постоянных и временных факторов.

4. К каким негативным явлениям приводит возникновение теплового напора? Какими методами борются с этими явлениями?

5. Приведите размерности величин , в формуле (5.1).

Литература:

1. Федорчук Н.М, Грызлов В.С. “ Избранные главы физики в строительном деле.

Учебное пособие. Череповец. 1994,122с.

Работа 6. ИССЛЕДОВАНИЕ СВЕТОВОГО ПОТОКА СВЕТИЛЬНИКА.

Цель работы: знакомство с фотометрическими величинами, единицами измерения и

методами исследования светового поля светильников.

Оборудование: лабораторная установка.

6.1 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ. [1].

Светом называются электромагнитные волны длиной от 0,380 до 0,760 мкм, воспринимаемые человеческим глазом. Чувствительность человеческого глаза к свету зависит от длины волны: наибольшая чувствительность соответствует =0,555 мкм (зеленая часть спектра); для волн длиной 0,380 мкм (ультрафиолетовая часть спектра) и для волн длиной 0,760 мкм (инфракрасная часть спектра) чувствительность человеческого глаза равна нулю. В связи с этим в светотехнике используются специальные световые величины и единицы измерения. Первичной величиной является световой поток Ф, оцениваемый по интенсивности зрительного ощущения. Другой важной величиной является сила света I.

Силой света называется световой поток, распространяющийся в единице телесного угла : (6.1).

Основной единицей измерения светотехнических величин в СИ является кандела (кд). Кандела – это сила света, создаваемая 1/60 поверхности абсолютно черного тела при температуре затвердевания платины (T=2042 К). Сила света I (ламп накаливания, газосветных) связана с подводимой электрической мощностью выражением (6.2), где для ламп накаливания, для газосветных. [1. c 84].

Световой поток измеряется в люменах (лм). Люмен – единица светового потока, создаваемого в единице телесного угла точечным источником единичной силы света. Точечным источником света называется светящаяся материальная точка.

Световым полем источника называется пространство, в котором для любого направления задана сила света. Графически световое поле изображается индикатрисой, т.е. зависимостью силы света от направления. Если сила света не зависит от направления, то такое поле называется изотропным. Световое поле точечного источника света является изотропным, поэтому полный световой поток для него можно вычислить по формуле:

(6.3)

где I – сила света

Освещенностью называется световой поток, равномерно распределенный по единичной площади F освещаемой поверхности:

(6.4)

Освещенность измеряется в люксах (лк). Люкс – это такая освещенность, при которой на одном квадратном метре равномерно распределен световой поток, равный 1 лм.

Освещенность точки поверхности, создаваемая точечным источником, определяется по формуле:

(6.5)

где- угол падения лучей, r – расстояние от освещаемой точки

до источника, H – высота источника над поверхностью,

d - расстояние по поверхности (рис 6.1).

Рис.6.1 К расчету освещенности

от точечного источника света.

Если размеры источника соизмеримы с расстоянием от него до освещаемой поверхности, то такой источник является протяженным и называется светильником. Световое поле протяженных источников не изотропно.

А. Экспериментальная часть.

Изучение светового поля светильника в данной работе заключается в измерении освещенности Е и построения индикатрисы силы света I, излучаемого светильником в полусферу с горизонтально расположенным основанием ; определении суммарного светового потока Ф, поступающего в эту сферу.

Б. Аналитический расчет.

Построение пространственных изолюкс для горизонтальной поверхности, от заданного точечного источника света, необходимые данные задает преподаватель.